發(fā)布時(shí)間：2017-10-22 12:08

  本文關(guān)鍵詞：基于太陽(yáng)能通風(fēng)裝置固—固相變蓄熱材料的性能研究

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【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)能源的需求日益增加,能源已成為人類(lèi)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。蓄能技術(shù)是20世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù),是提高能源利用率的有效手段,而蓄能材料是蓄能技術(shù)的基礎(chǔ),其蓄能密度約比顯熱高出一個(gè)數(shù)量級(jí),且放熱階段溫度恒定。近年來(lái),相變蓄能材料(PCM)一直是蓄能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),尤其是固-固相變蓄熱材料,由于其具有固-液相變材料所不具備的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為最具發(fā)展?jié)摿Φ男顭岵牧�。針�?duì)太陽(yáng)能煙囪蓄熱單元的應(yīng)用需求,本文選用具有優(yōu)異的相變特性和良好儲(chǔ)能效果的聚乙二醇作為相變單元,結(jié)合二異氰酸酯制備固-固相變蓄熱材料并向其中添加碳納米管,通過(guò)兩步法制備出碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.5%、1%、2%、3%、5%的復(fù)合固-固相變材料,并對(duì)其熱物性和循環(huán)穩(wěn)定性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果顯示,碳納米管的添加可以有效的提高復(fù)合相變材料的熱導(dǎo)率和相變過(guò)程的傳熱速率,當(dāng)碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時(shí),樣品的熱導(dǎo)率為0.65W/m?K,比純PUPCM提高了103%,蓄/放熱速率分別提高了42.8%和44.2%;碳納米管的添加降低了相變材料的相變潛熱,當(dāng)碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時(shí),其相變潛熱為107J/g,為純PUPCM的71.8%;通過(guò)TG和FT-IR分析,制備的復(fù)合相變材料熱穩(wěn)定好且沒(méi)有新的物質(zhì)生成,碳納米管與PUPCM發(fā)生的只是簡(jiǎn)單的物理復(fù)合,且升溫過(guò)程中相變材料沒(méi)有失重現(xiàn)象,熱穩(wěn)定性較好;多次循環(huán)測(cè)試后,復(fù)合相變材料的熱導(dǎo)率和蓄熱能力沒(méi)有發(fā)生顯著衰減,復(fù)合相變材料具有很好的熱循環(huán)穩(wěn)定性。本文構(gòu)建了復(fù)合相變材料結(jié)合太陽(yáng)能通風(fēng)構(gòu)件,研究構(gòu)件中的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)和自然通風(fēng)量。在太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)中復(fù)合相變材料最高溫度57.1℃,達(dá)到了復(fù)合材料的峰值溫度;在10:00~21:00通道內(nèi)平均溫度與室外溫度差在5~13.7℃之間,出風(fēng)口處風(fēng)速為0.4~0.74m/s,通風(fēng)量為55.0~103.9m3/h,完全達(dá)到了新風(fēng)的要求。
【關(guān)鍵詞】：固-固相變 熱導(dǎo)率 穩(wěn)定性 復(fù)合材料 太陽(yáng)能通
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB34;TU83
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 課題研究的背景12-13
• 1.2 太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)13
• 1.3 相變蓄熱材料的概述13-16
• 1.3.1 相變材料的分類(lèi)14-15
• 1.3.2 相變材料的選擇15-16
• 1.3.3 相變蓄熱材料的強(qiáng)化傳熱16
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4.1 相變蓄熱材料研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4.2 太陽(yáng)能煙囪通風(fēng)結(jié)合相變蓄熱的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 本課題研究?jī)?nèi)容19-20
• 第二章 固-固相變蓄熱材料的制備及表征20-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分20-21
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及原料20
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器20
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法20-21
• 2.1.4 樣品表征21
• 2.2 結(jié)果與分析21-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 復(fù)合固-固相變材料制備及表征27-39
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分27-28
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及原料27
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器27
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)方法27-28
• 3.2 樣品測(cè)試方法28-32
• 3.2.1 差示掃描量熱儀（DSC）28-29
• 3.2.2 熱導(dǎo)率（Hot-Disk）29-30
• 3.2.3 熱重（TG）30-31
• 3.2.4 傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）31-32
• 3.3 結(jié)果與分析32-38
• 3.3.1 差示掃描量熱分析32-34
• 3.3.2 熱導(dǎo)率分析34-35
• 3.3.3 TG分析35-37
• 3.3.4 FT-IR結(jié)構(gòu)分析37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 復(fù)合相變材料的蓄/放熱特性和循環(huán)穩(wěn)定性39-47
• 4.1 復(fù)合相變材料的蓄/放熱性能研究39-42
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置39-40
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟40
• 4.1.3 結(jié)果與分析40-42
• 4.2 復(fù)合相變材料的循環(huán)穩(wěn)定性研究42-46
• 4.2.1 熱循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試42-43
• 4.2.2 熱循環(huán)穩(wěn)定性分析43-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第五章 復(fù)合相變材料在太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)用分析47-58
• 5.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容47-50
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置47-48
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)原理48
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)時(shí)間48-49
• 5.1.4 實(shí)驗(yàn)器材49-50
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理與分析50-55
• 5.2.1 太陽(yáng)輻射能分析50-51
• 5.2.2 壁面溫度分析51-52
• 5.2.3 通道中不同豎向高度溫度分析52-54
• 5.2.4 太陽(yáng)能自然通風(fēng)量54-55
• 5.3 太陽(yáng)能煙囪通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合相變蓄熱材料運(yùn)行方案55-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 第六章 結(jié)論與展望58-60
• 6.1 結(jié)論58-59
• 6.2 展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文64-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：1078277